吳敏靈
(廣東省廣州市番禺區(qū)職業(yè)技術(shù)學(xué)校 廣東·廣州 511400)
基于中職學(xué)生的現(xiàn)狀,他們的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較薄弱,從而造成了中職數(shù)學(xué)教學(xué)中存在的問題也日益突出。但根據(jù)新課改的要求,教師仍要履行教育責(zé)任,教好每一個(gè)學(xué)生。針對這些情況,讓中職數(shù)學(xué)教學(xué)生活化,能夠讓學(xué)生對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)產(chǎn)生一定的興趣,從而更好地融入到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)當(dāng)中。
STEM教育是近年來提倡的一種全新的教育理念,它有別于傳統(tǒng)的教學(xué),主要以學(xué)生自己動手完成他們感興趣的,并且和他們生活相關(guān)的項(xiàng)目,從過程中學(xué)習(xí)各種學(xué)科以及跨學(xué)科的知識為教學(xué)方式。隨著教育教學(xué)改革,STEM教育逐步成為主要方向。將STEM教育融入中職數(shù)學(xué)課堂,把數(shù)學(xué)知識置于生活情境中,再利用問題驅(qū)動,讓學(xué)生在課堂的主動參與中感受學(xué)習(xí)的快樂,體驗(yàn)和經(jīng)歷數(shù)學(xué)發(fā)展的過程,讓數(shù)學(xué)課堂更具有生機(jī)和活力,讓數(shù)學(xué)教學(xué)更加生活化。下面,就STEM教育理念如何融入中職數(shù)學(xué)課堂,構(gòu)建生活化教學(xué)方略,進(jìn)行簡單的論述。
一個(gè)完整的STEM教學(xué)課堂是以解決生活的實(shí)際問題為主旨的,是一個(gè)基于生活的課堂。在中職數(shù)學(xué)的教學(xué)實(shí)踐中,教師要梳理整合教學(xué)內(nèi)容,發(fā)揮學(xué)生的綜合能力,將數(shù)學(xué)中的理性知識融入到生活中的具體問題,讓中職學(xué)生充分感受數(shù)學(xué)知識的魅力。為此,STEM教育讓中職數(shù)學(xué)的教學(xué)內(nèi)容生活化。
如“任意角的概念”的教學(xué),對于“負(fù)角”的概念的引入,教師應(yīng)從學(xué)生熟悉的生活情境入手,如從用活絡(luò)扳手旋松旋緊螺母入手,現(xiàn)場找兩名學(xué)生,一名學(xué)生演示用扳手按逆時(shí)針方向旋松螺母,旋轉(zhuǎn)一周形成360°的角,接著扳手繼續(xù)旋轉(zhuǎn),所形成的角為360°加上扳手繼續(xù)轉(zhuǎn)過的角,這樣就出現(xiàn)了大于360°的角。同理,另一名學(xué)生用扳手旋緊螺母,將扳手按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)一周形成了360°的角,繼續(xù)旋轉(zhuǎn),同樣出現(xiàn)了大于360°的角。
通過學(xué)生的演示,發(fā)現(xiàn):一是如何區(qū)分表示按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)360°的角和按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)360°的角呢?二是初中學(xué)過的0°~360°范圍內(nèi)的角,在實(shí)際問題的反饋中已經(jīng)不夠用了,這時(shí)需要對角的概念進(jìn)行推廣。以此,引出正角、負(fù)角和零角的概念。這樣,任意角的概念在生活化的情境問題中就不攻自破了。
在“任意角的概念”教學(xué)中,涉及的例題、練習(xí)也應(yīng)生活化。如學(xué)生了解了用扳手按逆時(shí)針方向旋松螺母所形成的角為“正角”,按順時(shí)針方向旋緊螺母所形成的角為“負(fù)角”后,教師給出例題,給出生活情境,讓學(xué)生用數(shù)學(xué)語言記錄,如播放音樂“健康歌”,那么“左三圈”為“+1080°”,“右三圈”為“-1080°”。練習(xí)時(shí)再給出時(shí)鐘快了或慢了如何校準(zhǔn),開鎖和關(guān)鎖,打開飲料瓶和擰緊飲料瓶,汽車前進(jìn)和倒退時(shí)車輪的轉(zhuǎn)動,女子鏈球冠軍張文秀是如何旋轉(zhuǎn)取得最佳成績,跳水運(yùn)動員是如何轉(zhuǎn)體等,通過以上的生活化問題,讓學(xué)生意識到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的價(jià)值,這些問題的融入,也滲透了音樂、物理、體育等學(xué)科的內(nèi)容,突出了STEM教育的跨學(xué)科培養(yǎng)要求,提高了中職學(xué)生的綜合能力。
STEM教育理念下中職數(shù)學(xué)生活化課堂,要結(jié)合中職學(xué)生的能力基礎(chǔ),遵循其發(fā)展規(guī)律,意在培養(yǎng)他們的探究、創(chuàng)新和反思能力。
結(jié)合STEM教育理念,教師通過引導(dǎo)和發(fā)揮學(xué)生的生活實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生收集和篩選信息的能力,以此達(dá)到新舊知識的融會貫通。
如“分段函數(shù)”的教學(xué),可先對學(xué)生已經(jīng)具備的基礎(chǔ)知識進(jìn)行分析,在此基礎(chǔ)上再展開教學(xué)。如在學(xué)習(xí)這個(gè)內(nèi)容之前,學(xué)生基本掌握了一次函數(shù)和二次函數(shù),分段函數(shù)對他們而言是全新的概念,為此,教學(xué)時(shí),為了激發(fā)學(xué)生對“分段函數(shù)”的學(xué)習(xí)興趣,不妨以學(xué)生熟悉的《龜兔賽跑》入手,分析烏龜和兔子所行的路程s和時(shí)間t的坐標(biāo)圖像,讓學(xué)生分組討論分別寫出烏龜和兔子的路程s和時(shí)間t的解析式,繼而提出問題:兔子的圖像有三段,能只用一條式子表示出來嗎?這樣的教學(xué),從學(xué)生的基礎(chǔ)和興趣入手,引導(dǎo)了學(xué)生“溫故而知新”。
STEM教學(xué)是基于現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)際問題的,中職數(shù)學(xué)教學(xué)生活化不僅能使數(shù)學(xué)教學(xué)具有趣味性,還能有效增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的主動性和積極性。
如在“集合的交集運(yùn)算”教學(xué)中,設(shè)計(jì)以下環(huán)節(jié):
請仿著實(shí)例1,用講述、表演、板書等形式每小組舉出生活中關(guān)于交集的1個(gè)例子。
實(shí)例1:在寫作比賽中獲金獎(jiǎng)學(xué)生集合為A={王明,曹勇,李冰},在技能大賽中獲金獎(jiǎng)學(xué)生集合為B={王亮,曹勇,張軍},在兩次比賽中均獲得金獎(jiǎng)的學(xué)生組成的集合C={王亮,曹勇}。
講述形式的生活實(shí)例展示:小明拿著拖桶、抹布和掃把,小剛拿著拖桶和抹布,小紅講述了{(lán)拖桶,抹布,掃把}∩{拖桶,抹布}={拖桶,抹布}的生活中關(guān)于交集的1個(gè)例子。
表演形式的生活實(shí)例展示:三個(gè)戴眼鏡的同學(xué)走上講臺,接著三個(gè)不戴眼鏡的同學(xué)走上講臺,他們表演了{(lán)戴眼鏡的同學(xué)}∩{不戴眼鏡的同學(xué)}=的生活中關(guān)于交集的1個(gè)例子。
板書形式的生活實(shí)例展示:小華在黑板畫了一個(gè)“喜歡喝可樂的同學(xué)”的維恩圖,小強(qiáng)在小華畫的基礎(chǔ)上畫了一個(gè)與“喜歡喝可樂的同學(xué)”維恩圖部分重合的“喜歡吃雞翅的同學(xué)”的維恩圖,并表示出重合部分為“既喜歡喝可樂又喜歡吃雞翅的同學(xué)”,以上是板書形式的生活中關(guān)于交集的1個(gè)例子。
把學(xué)習(xí)到的數(shù)學(xué)知識通過不同的形式,用生活實(shí)例展示出來,符合STEM教育培養(yǎng)學(xué)生積極思考和創(chuàng)意思維能力的要求。
STEM教育理念下的中職數(shù)學(xué)生活化課堂,要求教師合理整合教學(xué)內(nèi)容,靈活設(shè)計(jì)教學(xué)問題和活動,用問題引導(dǎo)學(xué)生思考,以活動帶動學(xué)生探索,以此激發(fā)學(xué)生的參與熱情。
如在“分段函數(shù)的實(shí)際應(yīng)用舉例”教學(xué)過程中,設(shè)計(jì)了以下任務(wù):
我國某城市的水費(fèi)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn):2元/m3,
(1)小明家本月用了4m3,應(yīng)交水費(fèi)多少元?
(2)如果用水量為xm3,那么應(yīng)交水費(fèi)多少元?
(3)寫出用水量x(m3)與應(yīng)交水費(fèi)y(元)之間的函數(shù)關(guān)系?
(4)我國是一個(gè)比較缺水的國家,很多城市的生活用水都遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界平均水平,你能設(shè)計(jì)一個(gè)合理的水費(fèi)收費(fèi)方案來倡導(dǎo)每個(gè)家庭節(jié)約用水嗎?
通過問題(1)(2)(3)的簡單計(jì)算,引出問題(4)的思考,布置討論任務(wù),最后由學(xué)生展示方案。
STEM教育主張讓學(xué)生通過探究和實(shí)踐,自己建構(gòu)知識與技能,意在培養(yǎng)學(xué)生內(nèi)在的綜合能力。在中職數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師應(yīng)密切關(guān)注學(xué)生的生活體驗(yàn),并將學(xué)生的生活體驗(yàn)作為中職學(xué)生學(xué)習(xí)的增長點(diǎn)和出發(fā)點(diǎn),把STEM教育融入數(shù)學(xué)教學(xué)。
在STEM教育理念下中職數(shù)學(xué)教學(xué)生活化中,數(shù)學(xué)教學(xué)與生活并非要達(dá)到嚴(yán)格意義上的一致,在這個(gè)過程中,學(xué)生要能自己描述問題,找出解決這個(gè)問題的限制條件;通過收集資料,找出參考方法;再提出所有能想到的解決問題的方法;篩選出一個(gè)自己認(rèn)為最好的方法,建立模型,實(shí)現(xiàn)想法。這是一個(gè)數(shù)學(xué)理論與生活實(shí)踐相結(jié)合的過程。
新課標(biāo)改革的主要目的是改變課堂教學(xué)模式,充分發(fā)揮學(xué)生的主體能動性,改變教學(xué)方法,改善學(xué)習(xí)環(huán)境,為學(xué)生營造愉悅的學(xué)習(xí)氛圍。
中職學(xué)生基礎(chǔ)較薄弱,數(shù)學(xué)學(xué)科的抽象概念不利于其學(xué)習(xí)理解。教師可利用STEM教育把數(shù)學(xué)知識還原到生活中,在教學(xué)中使用平實(shí)的生活語言進(jìn)行知識的講授,能方便中職學(xué)生充分理解數(shù)學(xué)知識。
如在“函數(shù)的單調(diào)性”教學(xué)中,教師可以通過“找出生活語言所隱含的單調(diào)性”環(huán)節(jié),加深學(xué)生對函數(shù)單調(diào)性概念的理解。比如:薄利多銷;姜是越老越辣;海拔高,壓強(qiáng)小;山越高,溫度越低;人小鬼大;The more the better等,這個(gè)環(huán)節(jié)的插入,生動、形象,給學(xué)生留下深刻的印象。
學(xué)習(xí)的過程是促進(jìn)學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)成長的過程。在STEM教育中,積累經(jīng)驗(yàn)最有效的途徑是游戲與活動。游戲與活動,既豐富了數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容,也增加了數(shù)學(xué)教學(xué)的趣味性,讓枯燥的課堂變得生動,有效地提高了學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性。
例如在“寫出集合的所有子集”的教學(xué)中,教師先展示手中的三枚硬幣“1角,5角,1元”,寫成集合為{1角,5角,1元},接著雙手合起來,伸出右手,讓學(xué)生猜一猜右手中有哪幾枚硬幣,并寫出右手中硬幣可能組成的集合。最后教師打開右手,學(xué)生發(fā)現(xiàn)一枚硬幣都沒有,以此提醒學(xué)生在寫出集合的所有子集時(shí),不要忘記這種情況?!安掠矌拧边@個(gè)游戲,讓數(shù)學(xué)課堂原本枯燥講解、被動練習(xí)的方式得到了改變,為數(shù)學(xué)課堂增色不少。
STEM教育理念下的中職數(shù)學(xué)教學(xué)評價(jià)注重?cái)?shù)學(xué)評價(jià)體系中的發(fā)展性功能,逐步淡化了評價(jià)體系的選拔性功能。評價(jià)工作作為改善中職數(shù)學(xué)教學(xué)工作的重要舉措,STEM教育讓評價(jià)工作的開展既要密切關(guān)注學(xué)生數(shù)學(xué)實(shí)踐能力的發(fā)展,也要重視學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力。教師要采用多種方式進(jìn)行教學(xué)評價(jià),真正做到全面評價(jià),既重視學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性,也要重視學(xué)生解決實(shí)際問題能力的發(fā)展,實(shí)施全過程全方位的綜合評價(jià)。
為了促進(jìn)中職數(shù)學(xué)教學(xué)水平有效提升,教師通過研究STEM教育理念的內(nèi)涵,采用生活化教學(xué)方略,凸顯數(shù)學(xué)知識的工具屬性,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力和創(chuàng)新思維,達(dá)到提升學(xué)生核心素養(yǎng)的教育目的。
在今后的教學(xué)中,我們?nèi)孕璺e極探索如何協(xié)調(diào)好STEM教育、生活與教學(xué)之間的關(guān)系,如何在教學(xué)實(shí)踐中實(shí)現(xiàn)STEM教學(xué)與生活的緊密結(jié)合這兩個(gè)問題。之后與大家共同分享使用的心得,勉勵(lì)教師們共同進(jìn)步。